海南石碌铁矿石氢基矿相转化——磁选试验研究

海南石碌铁矿石铁品位为52.45%,铁主要以赤(褐)铁矿形式存在,分布率达86.18%,少量以磁铁矿形式存在。为高效回收利用该矿石,采用氢基矿相转化(HMPT)—磁选工艺流程开展了系统的试验研究,并对适宜条件下的产品进行了化学成分、XRD和VSM分析。结果表明:试样在给矿粒度-0.074mm占89.41%、HMPT温度525℃、HMPT时间10min、总气体流量500m L/min、H_(2)浓度20%、HMPT产品磨矿细度-0.045mm占69.68%的适宜条件下,经磁选获得铁品位65.26%、铁回收率95.39%的铁精矿。试验所获铁精矿较原重磁联合工艺铁精矿品位提高了2.7个百分点,铁回收率增加了30个百分点。研究不仅为海南石碌铁矿氢基矿相转化—高效分选工业应用提供技术支撑,还为其他复杂难选铁矿资源的绿色高效分选提供了参考依据。

铁磷共沉淀去除水中磷酸根的效果及机制

【目的】探究环境条件改变对铁盐除磷的影响及潜在机理,为污水除磷方法的开发和应用提供理论基础。【方法】利用宏观除磷试验探明不同pH、铁磷摩尔比对水体磷酸根去除的影响;结合X-射线衍射(XRD)及热力学模型,探究化学沉淀和吸附过程中磷的去除机制。【结果】随着pH升高,磷去除率先上升后下降;随铁磷摩尔比升高,磷的去除率呈现上升趋势;当反应条件为pH=5、铁磷摩尔比3∶1时,磷的去除率最高,为89.42%。XRD和热力学模型结果表明,磷主要通过形成铁-磷沉淀,如FePO4,或被铁氧化物吸附,达到从水体中去除的目的。【结论】在铁盐除磷的过程中,共沉淀和吸附两种机制并存。pH对这两种机制均有影响,而铁磷摩尔比则主要通过调控磷的吸附过程来改变磷的去除效率。

铁基催化剂制备流程对CO加氢反应性能的影响

采用共沉淀和高温煅烧法制备Al-O-Zn型载体,分别以2种不同制备流程负载铁和钾元素的先钾后铁法和先铁后钾法制备了2种催化剂样品R1和A1。采用XRD、ICP-OES、氮气物理吸附、场发射电子显微镜、二氧化碳化学吸附-程序升温脱附等手段对2种催化剂样品进行表征,并在固定床加压反应器装置上评价了催化剂的CO加氢制备烯烃的反应性能。结果表明:2种样品在结晶相组成、孔织构、微观形貌上均无显著差异,但是在CO_(2)-TPD曲线特征上却具有巨大的差异,样品R1具有近乎对称的高温脱附峰与低温脱附峰,样品A1则以高温脱附峰为主。在温度290~420℃、压力2 MPa、体积空速1500 mL/(g·h)、反应时间4 h的条件下进行CO加氢反应制备烯烃,与催化剂样品A1作用下的结果相比,样品R1作用下C 2烯烃/烷烃摩尔比最大值高约500%、C_(3)烯烃/烷烃摩尔比最大值高约174%、C 4烯烃/烷烃摩尔比最大值高约35%、C=2~C=4烃类选择性最大值高约44%。催化剂的制备流程不同导致催化剂样品表面的碱性位特征发生显著改变,CO_(2)-TPD曲线高温脱附峰与低温脱附峰近乎对称的情况(样品R1)比高温脱附峰为主的情况(样品A1)更能有效抑制加氢,进而影响催化剂对CO加氢反应的烃类选择性。

高铁一水硬铝石型铝土矿的低钙比烧结

研究烧结法处理我国高铁中等品位矿石的工艺条件,确定钙比为1.5时熟料中存在3CaO·2SiO2和2CaO·2SiO2。结果表明,增大钙比使熟料Al2O3溶出率、SiO2溶出率均有所降低;延长烧成时间,提高烧成温度有利于Al2O3溶出率的增加和SiO2溶出率的降低;提高铁铝比,熟料最佳烧成温度降低,烧成温度范围变窄;提出的Al2O3有效溶出率概念表明,钙比为1.5时,熟料烧成效果最好;确定高铁铝土矿适宜的烧成制度为：烧成温度1250～1300℃,烧成时间20～40min,钙比1.5。

以TEOS为硅源的聚硅氯化铝中铝及硅形态分布

以正硅酸乙酯 (TEOS)为硅源 ,合成了新型的聚硅氯化铝 (PASC) ,利用Al Ferron逐时络合比色法和Si Mo逐时络合比色法分别研究了其Al形态及Si形态分布 ,并与常规方法 (以硅酸钠为硅源 )合成的聚硅氯化铝做了比较 .实验结果表明 ,新方法合成的PASC具有铝硅分布均匀 ,分子量较大 ,产品重现性好的优点 .两种方法合成的PASC具有相同的Al形态分布规律 ,即高分子量Al形态含量随B值 (碱化度 )和Si Al摩尔比的增大而增加 ,Al形态随Si Al摩尔比的变化程度随B值的增大而增大 .另外通过新方法发现 ,Si形态分布也具有规律性并和Al形态具有相似的分布特征 ,但Si形态随Si Al摩尔比的变化程度随B值的增大而减小 .

磷酸铝铁的低热固相合成及其形貌

分别以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为模板,通过AlCl3-6H2O,FeCl3-6H2O与NaH2PO4-2H2O之间的低热固相反应合成了不同形貌的磷酸铝铁微纳粒子,对合成样品进行了表征,探讨了铝/铁摩尔比、模板剂及焙烧温度对其形貌的影响,比较了不同形貌磷酸铝铁的催化性能.结果表明,铁已进入磷酸铝骨架,形成的磷酸铝铁分子筛晶体结构及微观形貌与模板剂种类直接相关.当铝/铁比为1:1时,以CTAB为模板所制FeAlPO-5是不规则形貌纳米粒子自组装的粉体;以SDBS为模板所制FeAlPO-11是球形纳米粒子粉体,粒径分布均为80～200nm.铝/铁比变化只对晶面的生长起抑制或促进作用;焙烧温度提高则有助于FeAPO-11向FeAPO-5晶型转化.

铁硅摩尔比对聚合硅酸铁的聚合机制及混凝效果的影响

通过硅酸钠与硫酸亚铁聚合得到的无机高分子混凝剂聚合硅酸铁,用Fe-Ferron逐时络合比色法、Si-Mo逐时络合比色法测定了聚合硅酸铁中硅铁的形态,考察了熟化时间、Fe/Si摩尔比对硅铁的形态分布及转化规律的影响。结果表明:随着时间的延长Fea逐渐向Fec转化且过程比较缓慢,而硅的形态转化则呈现不同规律;Fe/Si摩尔比不同硅铁间成键方式亦有区别。絮凝实验表明适宜的硅铁比及投加量是协同电中和、吸附架桥以及絮凝卷扫的关系发挥混凝效能的关键。

基于结构体的峨眉山玄武岩风化程度评价(Ⅳ):风化指数FF

岩石化学风化程度评价指标应该同时满足以下三个基本条件,即与风化程度之间的关系简单明确、对风化程度变化具有足够的敏感性和易于确定和不易受到人为因素影响。作为铁镁质岩石的主要代表,(峨眉山)玄武岩风化程度评价除考虑可引起组分淋失与富集的水解反应外,还应充分考虑二价铁的氧化反应。新鲜峨眉山玄武岩中并存的二价铁和三价铁的含量总体稳定,910个样品的FeO、Fe2O3平均含量分别为8.45%和5.15%,以均匀、随机的方式赋存于辉石、橄榄石、杏仁体中的绿泥石、磁铁矿及火山玻璃中。风化玄武岩、玄武岩斜坡地下水及新鲜玄武岩浸泡液的地球化学研究结果表明,FeO及Fe2O3含量对峨眉山玄武岩风化程度的敏感性明显高于其他组分,同时铁又是玄武岩风化过程中活动性最差的元素之一。三价铁和二价铁的摩尔数比值(FF)适合于峨眉山玄武岩整个风化过程的风化程度判别,比既有风化指数具有更高的分辨率,尤其是对风化初期玄武岩。

含铝蠕铁的研究

对稀土及稀土镁处理含铝蠕铁进行了研究。结果表明：含铝铸铁的蠕化范围比普通铸铁的大得多，并对其机理进行了探讨。

聚氯化铝铁及其处理溶解性有机物研究进展

水中溶解性有机污染物(DOM)一般用氧化、活性炭吸附、臭氧-活性炭等工艺去除,但这些工艺复杂,成本高。如果能在混凝工艺中采用吸附-混凝联合工艺,这将大幅度降低生产成本。本论文综述了聚氯化铝铁(PAFC)无机高分子复合混凝剂的制备工艺,着重讨论了Al/Fe摩尔比,盐基度,聚合剂,p H值等制备PAFC的关键参数对PAFC混凝性能的影响,并综述了提高PAFC混凝去除水中DOM的方法,包括无机复配和有机复配及其与吸附剂的联用,为相关研究提供思路。

还原时合成气H_2/CO摩尔比对铁基催化剂浆态床费-托合成反应性能的影响

在浆态床反应器中,详细考察尾气循环状态下还原时合成气H2/CO摩尔比对SFT418工业铁基费-托合成催化剂还原和反应后的物相以及费-托合成反应性能的影响。结果表明:还原后催化剂的比表面积大幅度下降,平均孔径明显增大,孔体积下降。还原时合成气H2/CO摩尔比影响催化剂的还原程度、费-托合成反应活性和失活速率,在较低H2/CO摩尔比下还原得到的催化剂中铁碳化物含量较高,费-托合成初始反应活性较高,失活速率较大;在较高H2/CO摩尔比下还原得到的催化剂中铁碳化物含量较低,费-托合成初始反应活性较低,但其失活速率比在较低H2/CO摩尔比下还原得到的催化剂低。催化剂还原时适宜的合成气H2/CO摩尔比为20。

用高岭土合成聚合氯化铝的研究

以高岭土为原料,利用盐酸酸溶、聚合过程制备聚合氯化铝(PAC),探索最佳工艺条件,考察了焙烧温度800℃,原料配比1∶3.5,反应时间3.5 h,反应温度60℃对合成工艺的影响,使A l2O3溶出率可达80%左右。用铝酸钠对盐基度进行调整,盐基度可达75%左右,并对其性能与同类产品进行了净水性能考察对比。结果表明,产品质量达到同类产品的先进水平。

寡聚酸合铁(Ⅲ)制备工艺的研究

以寡聚酸和三氯化铁为原料,研究了不同的反应体系pH值和配位比对寡聚酸合铁(Ⅲ)合成及其水解稳定性的影响,并且用红外光谱分析对寡聚酸合铁(Ⅲ)的结构进行了表征。试验结果表明:经过单因素试验,确定出反应的最佳pH值为6,最佳配位比为:寡聚酸/铁=1:16。将纯化后的产品做红外光谱分析,并和纯品寡聚酸的红外光谱做了比较,证明寡聚酸合铁(Ⅲ)成螯合状态。

Nb对Fe-V-Nb-Mo-Cr-C体系复合材料微观组织和性能影响的研究

在Fe-V-Nb-Mo-Cr-C体系中,通过添加不同量的Nb,以制备不同Nb/V摩尔比的铁基复合材料。用扫描电镜、X射线衍射仪对该复合材料的微观结构和相构成进行分析。结果表明,在粉末冶金过程中,原位生成了(V,Nb)C硬质相,且随Nb/V摩尔比的增加,(V,Nb)C的晶格常数近似呈线性增加。随Nb/V摩尔比的提高,硬质相颗粒的尺寸逐步减小至2μm。结果表明:抗弯强度随Nb/V摩尔比的增加而升高,在Nb/V摩尔比为0.4时,出现抗弯强度下降的拐点,此时复合材料试样抗弯强度最高(达到1300 MPa):Nb/V摩尔比为0.5的试样由于具有最高的硬度和最小的碳化物颗粒尺寸,硬度为85.5HRA,其耐磨性最好,是高铬铸铁的5倍。

提取条件对煤矸石中铁和铝提取率的影响

利用盐酸和硫酸的混酸提取煤矸石中氧化铁和氧化铝,用以制备净水剂,探索煤矸石中氧化铁和氧化铝的最佳提取工艺条件,考察了煤矸石的焙烧温度、混酸浓度、酸浸时间、酸浸温度、混酸比例等工艺条件对提取率的影响,并对酸浸温度(A)、酸浸时间(B)、混酸比例(C)、酸浸浓度(D)四个因素进行了四因素三水平的正交实验.结果表明:煤矸石在750℃下与一定量Na_2CO_3一起焙烧1.5h,焙烧效果较好;将焙烧后的粉末用盐酸与硫酸体积比为3∶1、浓度为20%(质量分数)的混酸溶液按照固液比1∶10(1g样品10mL混酸),100℃下在磁力搅拌器上加热搅拌2h左右,氧化铝和氧化铁提取率最高.氧化铝的提取率达14.56%,氧化铁提取率达到15.78%.

钢芯铝块中铁铝比例和铝纯度的测定

利用钢铁和铝的熔点不同的特性,将钢芯铝块置于设定的温度下,使铝熔化与钢芯铁棒分离、冷却,分别称量钢芯铁棒和铝的重量,计算铁和铝的比例。铝纯度的测定,是在熔化冷却的铝块上钻取试样,以氢氧化钠溶解酸化定容,取部分试液用EDTA滴定法测定铝的含量。测定结果表明,铝相对标准偏差小于0.020%～0.317%,测定结果符合国家标准允许偏差。

铝箔坯料生产中铁硅杂质污染机理和防治

控制铁、硅污染是提高铝箔坯料质量的重要措施之一。铝熔铸过程中的杂质硅、A12O。等的混人，是高温熔融铝液与耐火材料的润湿性反应和渗透造成的。从耐火材料选择方面提出了污染机理和防冶的措施。

固相法的制备参数对磷酸铁锂正极材料性能的影响

本文系统介绍了固相法的制备参数对LiFePO_(4)正极材料的电化学性能的影响,阐明了碳源含量、锂铁磷元素配比、合成温度、前驱体这4个工艺参数均会影响LiFePO_(4)材料的性能。较佳的工艺参数为:碳源用量3%~10%,锂铁配比1.0~1.04,铁磷配比0.94~1.00,合成温度500~800℃,以无水FePO_(4)作为前驱体。理论研究与工艺参数调整相结合,仍是未来提升LiFePO_(4)材料结构性能的研究重点。

铜渣辅助铁粉去除含铜砷酸性溶液中铜、砷的试验

湿法炼锌过程中,常采用铁粉置换法去除含铜砷酸性溶液中的铜、砷,但该方法要求溶液中n_(Cu):n_(As)≥3:1才能保证As的彻底沉降。正常生产的含铜砷酸性溶液中n_(Cu):n_(As)≤3:1,As沉降不彻底,容易产生砷化氢有毒有害气体。某冶炼企业在锌冶炼过程中产出含铜55%~60%的副产品铜渣,提出在铁粉置换工序中加入铜渣,并进行了试验验证。结果表明,在原料为该企业含铜砷酸性溶液前提下,当铁粉过量系数1.5倍时,不加入铜渣,铜砷去除率仅57.14%、26.73%;加入2 g/L铜渣,则铜砷去除率可达92.35%、89.85%;在较佳工艺参数反应时间1 h、温度80℃左右、铜渣添加量2 g/L、铁粉过量系数1.5倍条件下,除铜、砷率均可达到90%以上。该方法可减少铁粉消耗量、降低生产成本,为锌冶炼企业处理含铜砷酸性溶液提供了参考。

利用铁尾矿合成Si_3N_4粉的实验研究

在热力学分析的基础上,以铁尾矿和碳黑为原料,采用碳热还原氮化法合成了Si3N4粉。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等技术测定了产物的相组成和显微结构,研究了合成温度为1450℃,恒温时间8 h,N2流量600 mL/min条件下原料组成(配碳比(C和Si O2摩尔比))对合成过程的影响。结果表明,配碳比对合成过程的影响非常显著,在实验条件下配碳比为2最佳。当配碳比小于2时,随配碳比的增加,产物中Si3N4相迅速增加;当配碳比大于2时,随配碳比的增加,产物中Si3N4相开始减少,而SiC相逐渐增多。配碳比为2时,产物中Si3N4晶粒多为等轴柱状或短棒状β-Si3N4。